Процентное содержание минералогического состава лугово-степных почв южной части приараксинской полосы Нахичеванской Автономной Республики

DOI:

В основном лугово-степные почвы распространены в южной части Приараксинс-кой полосы Шарурской равнины Нахичеванской АР. Они расположены в нижних частях реки Аракса и простираются до 100–150 м севернее.

Для полного изучения лугово-степных почв нами условно были выделены три этапа процесса почвообразования этого региона:

• 1)    самый низкий этап почвообразования [5];

• 2)    формирование почв малым биологическим круговоротом (В.Р. Вильямс), которые образуются при разложении минеральных и органических веществ;

• 3)    формирование новых почв.

Следует отметить, что река Аракса так же играет свою роль в формировании лугово-степных почв в связи с приносом различных каменистых потоков и их суглинистых разновидностей. Если такие процессы не осуществляются, то зольные элементы часто увеличиваются и образуют маломощные слои почв [1; 4; 6; 7]. Формирование этих почв по сравнению с другими почвами региона характеризуется разными периодами развития органо-минеральных комплексов [2; 9; 11; 13; 15].

Объекты и методы исследования

Объектом исследования являются лугово-степные почвы южной и юго-западной части Шарурской равнины Нахичеванской АР.

Для изучения физико-химического состава нами использованы следующие методы: определение полевой влажности термическим методом, определение pH потенциометрическим методом, карбонатность – кальциметром, емкость поглощения по методу Н.А. Качинс-кого, определение гигроскопической влажности весовым методом. Определение минералов почв проводилось с использованием рентгеновского дифрактометра «MINIFLEKS-600» (производство Германии).

Результаты исследования

По данным физико-химического показателя лугово-степных почв (разрез 164, 165), влажность изученных почв составляет по профилям 15,60–23,99 %. Самая высокая влажность наблюдается в нижней части профиля, в иллювиальных горизонтах С (100–120 см) и составляет 23,99 %. Емкость поглощения лугово-степных почв изменяется в пределах 0,91–1,31 г/см3. Высокие показатели наблюдаются в материнской породе 1,31 г/см3.

Определение pH лугово-степных почв в Диадинском селе показало слабощелочную реакцию, которая изменяется в пределах 8,0– 8,3. Почва слабокарбонатная, и этот показатель изменяется по всему профилю в пределах 3,36–14,93 %. А самая высокая карбонат-ность наблюдается в материнской породе и составляет 14,93 %.

По гигроскопической влажности луговостепные почвы в Диадинском селе характеризуются средней гигроскопичностью, которая изменяется в пределах 2,91–5,63 %.

Лугово-степные почвы юго-западного региона по физико-химическому составу имеют следующие показатели. Естественная влажность в этих почвах (см. табл. 1) колеблется от 12,32 % до 17,04 % и изменяется по всему профилю. Самое высокое значение наблюдается в иллювиальных горизонтах [10; 14; 15; 16]. Емкость поглощения лугово-степных почв Алышарского региона изменяется в пределах 1,42–1,51 г/см3. Основная доля емкости поглощения приходится на верхний горизонт. Это, скорее всего, зависит от породы, в которой путем вытеснения они образуются в следующих горизонтах [3; 8; 12].

Определение pH лугово-степных почв Алышарского региона показало, что он колеблется от нейтрального до слабощелочного (7,9–8,3 %). В основном нейтральность наблюдается в верхнем горизонте почв. Почва в верхнем горизонте в основном слабо карбонатная (pH составляет 7,93–10,54 %).

По данным анализов, лугово-степные почвы данного региона характеризуются средней гигроскопичностью (2,36–4,65 %).

Таблица 1

Некоторые физико-химические показатели лугово-степных почв южной и юго-западной части Шарурской равнины Нахичеванской АР

Современное состояние процентного содержания минералов лугово-степных почв

Процентное содержание минералов лугово-степных почв изучено нами впервые на приборе «MINIFleks – 600».

Содержание минерала иллита (гидрослюды) в верхнем горизонте лугово-степных почв в Диадинском селе по процентному содержанию очень высокое и составляет 7,3 %, а в среднем и нижнем горизонте оно низкое и изменяется в пределах 4,2–5,5 %. Самый низкий процент характерен для средних горизонтов почв (см. рис. 1–4).

Процентное содержание минералов группы монтмориллонита в этих почвах в верхнем слое высокое и составляет для горизонта А (0–21 см) – 16,0 %, в нижележащих горизонтах их содержание частично уменьшается до 11,3–15,4 %.

Процентное содержание минералов группы каолинита в верхнем горизонте уменьшается, а в среднем и нижнем горизонтах увеличивается и составляет 9,2–11,3 %.

Первичные минералы по содержанию SiO2 (d-кварца) в верхнем горизонте А (0– 21 см) составляют 20,5 %, в среднем горизонте B1 (50–72 см) их содержание уменьшается и составляет 19,3 %, в нижних горизонтах С (100–120 см) – 20,4 %.

Содержание полевых шпатов в верхней части почвенного профиля увеличивается и составляет для горизонта А (0–21 см) 16,1 %, в нижних горизонтах процентное содержание первичных минералов составляет 9,6 %.

Содержание кальцита (CaCO3) в верхних горизонтах лугово-степных почв очень малое и составляет 9,8 %, в средних (B1 глубины 50– 72 см) и нижних (С с глубиной 100–120 см) горизонтах процентное соотношение увеличивается до 17,5–17,8 %.

Минералы группы гематита (Fe2O3) в лугово-степных почвах имеют низкое содержание и составляют 3,4–6,7 %. Солевое отношение минералов (NaCl) в лугово-степных почвах очень малое и составляет в процентах 1,4–6,4 %. Содержание вулканической пыли в лугово-степных почвах среднее и изменяется в пределах 10,2–15,2 %.

Процентное содержание минералов группы иллита (гидрослюды) в почвах юго-западных окрестностей села Алышар в верхнем горизонте А (0–33 см) составляет 5,3 %, в средней и нижней части профиля минералы группы иллита (гидрослюды) не определяются.

Это подтверждает, что содержание иллита (гидрослюды) в этих почвах очень малое, а содержание илистой фракции минералов монтмориллонита увеличивается и составляет по всему профилю 14,0–17,7 %.

Минералы группы каолинита в луговостепных почвах имеют среднее содержание, которое составляет 10,5–14,1 % (см. табл. 2).

Первичные минералы в лугово-степных почвах и породах имеют высокое содержание. При этом представленность d-кварца (SiO2) изменяется по всему профилю А, А/B и С в пределах 20,5–23,1 %.

Представленность полевых шпатов в лугово-степных почвах Юго-Западного региона (с. Алышар) изменяется по всем горизонтам в пределах 7,8–14,2 %.

№ разреза	Глубина, см	Полевая влажность, %	pH, %	CO 2 , %	CaCO 3 по CO 2 , %	Гигроскопическая влажность, %	Емкость поглощения, г/см3
164	A (0–21)	22,46	8,0	1,48	3,36	4,08	0,51
	A/B (21–50)	15,60	8,3	4,73	10,73	3,53	1,25
	B 1 (50–72)	15,38	8,1	4,36	9,89	2,91	1,15
	B 2 /C (72–100)	16,61	8,3	5,56	12,68	4,00	1,31
	C (100–120)	29,95	8,3	6,58	14,93	5,63	Не определяется
165	A (0–33)	13,96	7,9	4,82	10,54	2,36	1,51
	A/B (33–49)	17,04	8,0	4,54	10,30	3,50	1,42
	B 1 (49–78)	12,32	8,2	3,24	8,04	4,07	Не определяется
	B/C (78–100)	Не определяется	8,3	2,59	5,88	4,36	Не определяется
	C (100–140)	Не определяется	8,3	3,22	7,93	4,65	Не определяется

0–21 см intensity (cps)

50–72 см

Рис. 1. Данные процентного содержания минералов в горизонтах 0–21 см и 50–72 см лугово-степных почв южной части Шарурской равнины Нахичеванской АР (разрез 164)

Рис. 2. Данные процентного содержания минералов в горизонте 101–120 см в лугово-степных почвах южной части Шарурской равнины Нахичеванской АР (разрез 164)

0–33 см

Рис. 3. Данные процентного содержания минералов в лугово-степных почвах юго-западной части Шарурской равнины Нахичеванской АР (разрез 165)

49–78 см

Рис. 3. Окончание

100–140 см

Рис. 4. Данные процентного содержания минералов в лугово-степных почвах в юго-западной части Шарурской равнины Нахичеванской АР (разрез 165)

Таблица 2

Процентное содержание минералов лугово-степных почв

Шарурской равнины Нахичеванской АР

№ разреза	Глубина, см	SiO 2 (d-кварц), %	Полевой шпат, %	Иллит (гидрослюда), %	Каолинит, %	Мон-тморил-лонит, %	CaCO 3 (кальцит), %	Fe 2 O 3 (гематит), %	NaCl, %	Вулканическая пыль, %
Разрез 164 (с. Диадин Шарурской равнины)	A 0-21	20,5	16,1	7,3	9,2	16,0	9,8	4,5	6,4	10,2
	A/B 21-50	19,9	15,2	5,7	9,8	13,65	13,6	5,6	4,3	12,0
	B 1 50-72	19,3	14,4	4,2	10,5	11,3	17,5	6,7	2,3	13,8
	B 2 /C 72-100	19,8	11,8	4,8	10,9	13,3	17,6	5,0	1,8	14,5
	C 100-120	20,4	9,6	5,5	11,3	15,4	17,8	3,4	1,4	15,2
Разрез 165 (с. Алышар Шарурской равнины)	A 0-33	20,5	7,8	5,3	11,4	17,7	17,2	5,2	Нет	14,9
	A/B 33-49	21,8	10,1	Нет	10,9	15,8	17,1	6,2	1,3	14,6
	B 1 49-78	23,1	12,4	Нет	10,51	14,0	17,1	7,3	1,3	14,3
	B/C 78-100	22,80	13,3	Нет	12,3	14,7	17,5	6,3	1,7	11,2
	C 100-140	22,5	14,2	Нет	14,1	15,5	18,0	5,4	1,2	8,1

Кальцит (CaCO3) в этих почвах имеет высокое содержание, которое также изменяется по всему профилю в пределах 17,1–18,0 %.

Содержание минералов гематита (Fe2O3) в лугово-степных почвах изменяется по всему профилю, и их среднее значение варьируется в пределах 5,2–7,3 %.

Минерал NaCl в верхнем горизонте отсутствует, а в среднем и нижнем горизонте присутствует в малых количествах. Его содержание изменяется в пределах 1,3–2,2 %.

Содержание вулканической пыли в луговостепных почвах Алышарского региона очень низкое и составляет по всему профилю 8,1–14,9 %.

Заключение

• 1.    Лугово-степные почвы в субтропических зонах южной части Нахичеванской АР не имеют массовой представленности.

• 2.    Физико-химический состав лугово-степных почв в южном и юго-западном регионах различается по признаку естественной влажности. В южной части Диадинского региона емкость поглощения лугово-степных почв имеет высокие значения и изменяется в пределах 15,38– 29,95 %; pH почвы изменяется от нейтрального 7,9–8,3 для юго-западного региона до слабокислого 8,0–8,3 в южной части региона. Емкость поглощения лугово-степных почв юго-западного региона (с. Алышар) очень высокая и изменяется в интервале 1,42–1,51 г/см³, а в южной части варьируется в пределах 0,51–1,31 г/см³.

• 3.    Процентное содержание минералов в почвах южного и юго-западного регионов име-

• ет следующие параметры: если в южной части содержатся минералы монтмориллонита в объеме 11,3–16,0 %, иллита (гидрослюды) – 4,2–7,3 %, каолинита – 9,2–11,3 %, то в югозападном регионе показатели содержания немного больше и изменяются для монтмориллонита в пределах 20,5–23,1 %, для иллита (гидрослюды) характеризуются очень малыми значениями и колеблются в верхнем горизонте в пределах 5,3 %, а в среднем и нижнем горизонте отсутствуют. Каолинит изменяется в пределах 10,5–14,1 %, а показатели первичных минералов в юго-западном регионе дают очень высокие значения.

• 4.    Изучение процентного содержания минералов этих почв способствует формированию информационной базы для регулирования плодородия почв южного и юго-западного регионов Нахичеванской АР.